毕业论文课题相关文献综述
{title}毕业论文课题相关文献综述
{title}随着科技的发展和社会的进步, 自动化商业机械有了越来越广泛的应用, 自动售货机作为自动化商业机械的代表被广泛用于公共场所。
自动售货机不仅保障了惬意的工休时间，也是最廉价、提高职工工作效率最有效的手段。特别是在24小时无休工作状态中的办公场所，使用独具魅力的迷你型饮料冲饮机，解决了不间断提供咖啡饮品服务的问题，这种服务加速了自动售货机与咖啡饮品服务的融合。从自动售货业的发展历程看,其具有快速发展的潜力。而利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性[1]，也保证了自动售货机能够长期稳定地运行。
一、 自动售货机介绍
1.自动售货机简介
自动售货机是根据投入的钱币自动付货的机器。它不受时间地点的限制，能节省能力，方便交易，能够24 小时为人们提供服务，因此又被称为24 小时营业的微型超市。它分为三种：饮料自动售货机，食品售货机，综合自动售货机。它是劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物[2]。公元1 世纪，希腊人制造的自动出售圣水的装置是世界上最早的自动售货机。1925 年美国研制出售香烟的自动售货机，以后又出现了出售邮票，车票的各种现代化自动售货机。在日本，70％的罐装饮料是通过自动售货机售出的。在日本全国各地，共设有550 万台自动售货机（据1998 年的统计），销售额达6兆8969亿4887万日元，为世界第一。
2.自动售货机的功能分析
自动售货机的基本功能是对投入的钱币进行真假辨别，辨别出钱币的币值，并根据投入的总币值判断是否能购买某种商品并做出相应的反应[3-5]。例如：某售货机出售2 种物品，A 商品（1 元），B 商品（2 元）。现投入一张五元纸币时，自动售货机系统进行投入的币值与商品价格比较，满足A，B 商品的购买的价钱后，A，B 商品的指示灯同时点亮，顾客按下A 商品按钮，启动A 商品的电机，自动售货机自动推出A 商品至商品排出口。若此时不再购买商品，按下退币按钮，售货机则进行余款计算，退出相应的货币，并在程序中清零，完成此次操作。
由此看来，售货机一次交易要涉及加法运算，减法运算以及在退币时的除法运算，这是他的内部功能。还要有货币识别系统和货币的传动来实现完整的售货、退币功能。自动售货机的工作流程图如图1所示[6]。
投币状态 |
购买状态 |
退币状态 |
按下选择按钮 |
是否有剩余 |
按下退币按钮 |
Y |
N |
图1 自动售货机工作流程图 |
初始状态 N |
1.PLC定义
1987年2月，国际电工委员会（IEC）对可编程控制器作出如下定义[7-15]：PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
定义强调了PLC直接应用于工业环境，它必须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围，这是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。
定义还强调了PLC是数字运算操作的电子系统，它也是一种计算机，它是专为在工业环境下应用而设计的工业计算机。这种计算机采用面向用户的指令，因此编程方便。它能完成逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算等操作，它还具有数字量和模拟量输入和输出的能力，并且非常容易与工业控制系统连成一体，易于扩充。
2.PLC的特点
PLC是专为在工业环境下应用而设计的，具有以下主要特点[7-15]:
(1)可靠性高、抗干扰能力强
(2)通用性强、灵活性好、功能齐全
(3)编程简单、使用方便
(4)模块化结构
(5)安装简便、调试方便
(6)维修工作量小、维护方便
(7)体积小、能耗低
上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力上得到大幅度提高，并逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
PLC的应用面广、功能强大、使用方便，已被广泛应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，其在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的[16-18]。
3.PLC的一般工作流程图
PLC的一般工作流程图[6]如图2所示：
PLC机选型，I/O设备选择 |
I/O地址分配 |
程序设计 |
调试程序 |
满足要求？ |
电气系统安装 |
设计硬件系统接线图和控制柜 |
联机调试 |
编辑技术文件 |
现场安装调试 |
交付使用 |
满足要求？ |
N |
Y |
N |
初始状态 |
Y |
检查修改硬件 |
检查硬件接线 |
分析评估控制任务 |
图2 PLC一般工作流程图 |
三、自动售货机系统设计
自动售货机自动控制系统主要包括检测和计币系统、比较和选择系统、饮料供应系统、退币系统和报警系统5个基本模块[19-23]。
（1）检测和计币系统[5]。检测和计币系统主要负责校验钱币是否正确。投入的钱币送入感应器，感应器记忆投币的个数传送到检测系统（即电子天平）和计币系统。电子天平测量的重量少于误差值时，计币系统允许进行累加钱币，累加的钱币数据存放在数据寄存器中。如果检测结果不正确时，认为是假币，退出系统。
（2）比较和选择系统。比较和选择系统主要负责钱币数据与购买饮料的价格进行区间比较选择。当投入的硬币总值等于或超过1.5元时，汽水按钮指示灯亮;当投入的硬币总值等于或超过3元时,汽水按钮和果汁按钮同时亮；当投入的硬币总值等于或超过5元时,汽水按钮、果汁按钮和咖啡按钮同时亮。当汽水按钮灯亮时,按汽水按钮,则汽水排出10s后自动停止,同时汽水按钮指示灯闪烁10s。 果汁按钮灯亮时,按果汁按钮,则果汁排出10s后自动停止,同时果汁按钮指示灯闪烁10s。 当咖啡按钮灯亮时,按咖啡按钮,则咖啡排出10s后自动停止,同时咖啡按钮指示灯闪烁10s。
（3）饮料供应系统。饮料供应系统主要负责饮料的输出。当按下选择按钮时，相应的电磁阀和电机同时启动。在饮料输出的同时，减去相应的购买钱币数。当饮料输出达到8 s 时，电磁阀首先关断，小电机继续工作0.5 s 后停机，保证电磁阀可以完好的关断。
（4）退币系统。退币系统主要负责多余钱币的退回。当顾客按下退币按钮时，系统把数据寄存器内的钱币数除以10 取整数部分，得到需退回1 元钱的数量，余数再除以5 取整数部分，得到需退回5 角钱的数量，剩下余数即为需退回1 角钱的数量。在选择退币的同时启动3 个退币电机。3 个感应器开始计数，当感应器记录的个数等于数据寄存器退回的币数时，退币电机停止运转。
（5）报警系统。报警系统主要负责系统的维护。如果是非故障报警，通知送液车或者送币车即可。如果是故障报警，则通知维修人员检修，同时停止服务，避免造成顾客的损失。
参考文献
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[10].郁汉琪,电气控制与可编程序控制器应用技术 [M]． 南京: 东南大学出版社，2003．
[11]. 张万忠．可编程控制器应用技术[M]. 北京：化学工业出版社，2002
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[17]廖常初．S7－200 PLC 编程及应用［M］．北京: 机械工业出版社， 2007．
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[22]丁大为. 基于PLC的自动售货机控制系统设计[J].中国高新技术企业, 2013.16
[23]陆继远. 自动售货机控制系统的设计与实现[J].微计算机信息, 2011,27(8)
随着科技的发展和社会的进步, 自动化商业机械有了越来越广泛的应用, 自动售货机作为自动化商业机械的代表被广泛用于公共场所。
自动售货机不仅保障了惬意的工休时间，也是最廉价、提高职工工作效率最有效的手段。特别是在24小时无休工作状态中的办公场所，使用独具魅力的迷你型饮料冲饮机，解决了不间断提供咖啡饮品服务的问题，这种服务加速了自动售货机与咖啡饮品服务的融合。从自动售货业的发展历程看,其具有快速发展的潜力。而利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性[1]，也保证了自动售货机能够长期稳定地运行。
一、 自动售货机介绍
1.自动售货机简介
自动售货机是根据投入的钱币自动付货的机器。它不受时间地点的限制，能节省能力，方便交易，能够24 小时为人们提供服务，因此又被称为24 小时营业的微型超市。它分为三种：饮料自动售货机，食品售货机，综合自动售货机。它是劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物[2]。公元1 世纪，希腊人制造的自动出售圣水的装置是世界上最早的自动售货机。1925 年美国研制出售香烟的自动售货机，以后又出现了出售邮票，车票的各种现代化自动售货机。在日本，70％的罐装饮料是通过自动售货机售出的。在日本全国各地，共设有550 万台自动售货机（据1998 年的统计），销售额达6兆8969亿4887万日元，为世界第一。
2.自动售货机的功能分析
自动售货机的基本功能是对投入的钱币进行真假辨别，辨别出钱币的币值，并根据投入的总币值判断是否能购买某种商品并做出相应的反应[3-5]。例如：某售货机出售2 种物品，A 商品（1 元），B 商品（2 元）。现投入一张五元纸币时，自动售货机系统进行投入的币值与商品价格比较，满足A，B 商品的购买的价钱后，A，B 商品的指示灯同时点亮，顾客按下A 商品按钮，启动A 商品的电机，自动售货机自动推出A 商品至商品排出口。若此时不再购买商品，按下退币按钮，售货机则进行余款计算，退出相应的货币，并在程序中清零，完成此次操作。
由此看来，售货机一次交易要涉及加法运算，减法运算以及在退币时的除法运算，这是他的内部功能。还要有货币识别系统和货币的传动来实现完整的售货、退币功能。自动售货机的工作流程图如图1所示[6]。
